探索泥石流的形成条件及其防治措施研究

(整期优先)网络出版时间:2024-01-18
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探索泥石流的形成条件及其防治措施研究

王江恒

云南地质工程勘察设计研究院有限公司 云南 昆明 650000

:泥石流于世界各地频发,是一种影响极大的地质灾害现象,特别在地震带,几乎每年都会发生,且对当地民众的生产生活甚至生命安全造成严重威胁。不仅如此,泥石流问题若得不到及时解决,长时间下来极有可能对周边环境结构、水文地质条件造成破坏,造成更为恶劣的环境问题。因此,从水文地质、固体物源等层面,对泥石流形成条件进行深入分析,结合现代科学技术,采取更具针对性的措施,对泥石流问题予以有效治理,是提升环境健康水平及安全性的关键路径。过程还需相关部门、社会团体予以高度重视与支持,从土建、生物、生态治理及有效预警等角度,持续为泥石流等自然灾害的防治服务,确保民众的生命财产安全。

关键词:泥石流;形成条件;防治措施

现代社会科技发展迅速,给民众的生活带来翻天覆的变化,但因早期对人与自然关系认识的不充分,导致极端建设活动开展,对周围生态环境造成破坏,致使当前极端天气及自然地质灾害等问题频发,对民众生产生活甚至生命安全造成了极大威胁。泥石流等地质灾害问题的治理,还需从其形成特点、条件等角度出发,通过把控治理要点,确保各项治理措施得以有效应用,继而保证治理效果。如治理水患强调“堵不如疏”,针对泥石流问题,也可从这一层面出发,采取一些疏通、清淤措施,保证对泥石流问题进行有效治理,是一种可行办法。此外生物工程等,通过建立生态林区、草原等,强化水土保持效果,同样可以起到降低泥石流发生概率的作用。重点在于依据实际情况,选择不同的方式方法进行针对性治理。

一、泥石流的形成条件

泥石流的形成条件,可以从地形、水源以及固体物源等角度予以分析。

(一)地形条件

一般容易形成泥石流的地形条件有吃水沟、阳洼根沟、韭菜沟等。以吃水沟为例,吃水沟沟道易在短时间内,汇集降水,在坡面快速汇集后流入主沟,导致沟道泥石流峰值、规模快速上升,超出一定范围时,向沟外冲出,造成更大的影响。

(二)水源条件

泥石流形成与降雨量有着密切的联系,暴雨条件下更容易引发泥石流灾害。前期降雨量非常重要,对泥石流的影响最为关键。在10min与1h历时较短强降雨条件下,更容易发生泥石流灾害。此外,地表径流也是引起泥石流的客观条件,可提供充足水量,同时产生强大水动力,冲刷沟道、沟岸中各种物源,使其成为泥石流当中的固体物质。

(三)固体物源条件

固体物源条件是指固体松散物质,其储存量的大小、补给条件,对泥石流灾害规模、性质等,都有着至关重要的影响。且固体松散物质广泛分布于吃水沟、阳洼根沟、韭菜沟当中,可联合造成严重泥石流问题。

二、泥石流的防治措施研究

通过上述内容已经基本了解泥石流的形成过程,也因此明确了防治的具体方向,从土建、水土保持等工程的拦淤、清淤,到生态治理、预警提示,全面建立健全泥石流防治体系,是保证防治效果的关键。

(一)土建工程

土建工程是从拦淤、清淤的角度,采取相应的工程技术,建设拦挡网、拦挡坝以及导流渠等,可对泥石流问题进行相应有效的处理。

如建设拦挡网,运用相应材料制作一种柔性拦挡结构,以阻拦体量较大碎石,渗出泥沙浆体。此法可有效防止雪崩、崩塌以及碎屑流等问题。通常情况下防治坡面型泥石流,采用单个布置法,防治泥石流沟谷,采用集群排列法,如Kamikamihorizawa沟谷,就是在此法的基础上,采用了有限单元法,分析拦挡网、能量耗散接头以及锚杆等的受力分布情况,识别出锚杆内张拉应力,保证了拦挡网设计效果[1]。当然,拦挡网也有一定适用范围,并非所有泥石流都可运用此法进行治理,对于泥石流中大块石对拦挡网产生危害,容易“破网而出”的问题,就不适宜用此法,一般情况下大型泥石流治理中,只有部分能够被拦挡网拦截,其他则是从其顶部跃过,持续向下。因此,在应用此法时,要注意合理使用。

拦挡坝是相对更为常用且效果更佳的一种方式,可降低泥石流运移速度,同时消减其有效方量,降低峰值流量,降低泥石流造成的影响。库区内沉积物淤积,可降低上游沟谷纵坡率,强化沟谷稳定性,还可抬升基床,降低两岸横向坡比,减小坡积物启动方量。集群排布形式还可有效降低泥石流峰值流量,顶部的间隔开口,则可方便泥石流中泥浆等的有效溢出,且保证从上至下方量依次降低。拦挡坝截面类型有开口、闭口两种,其中,开口式利于库区清淤,将其保持在正常库容内。而开口形式又分为A、H两种,开口深度深,容易形成梳子坝[2]。对于沟谷等影响相对较小的泥石流治理,可采用完全开口的型钢坝,能够达到较好的治理效果。

导流渠的建设是从“疏”的角度出发,强调对泥石流进行疏导。任何泥石流形成或者堆积区域,都适用导流渠。从机构上区分,可将导流渠分为护岸边坡、沟底两部分,就近选取砌石材料即可,建设成本相对不高,因此应用也相对广泛。修建导流渠,将沟谷上方松散沉积物引至下方,可降低其危害性。而优化导流渠横截面的形状,则可提升泄流能力。此外,导流渠纵坡率设计时,要注意控制偏大、偏小的问题,若纵坡率偏大,则容易导致泥石流运移速度及冲击力大,对下游容易造成严重危害,对沟道也会形成磨蚀;偏小则容易使泥石流淤积在渠内。

(二)水土保持工程

水土保持工程主要是指运用生物防治方式进行固土、拦淤、清淤等,达到水土保持效果,降低泥石流发生发展的概率。过程中,要注意掌握泥石流发生频率、发展趋势,做好数据分析,继而选定合适的位置,封山育林,提高植被覆盖率,减少水土流失,达到固土培根的效果,可阻碍泥石流的发生、发展[3]。此外,在封山育林后,进一步采取农业手段,对林木等植被进行保护,最终实现生态治理,同时稳定地区农业结构的目的。还要保护坡地草被,在裸露地带增加植草面积,降低土壤被侵蚀力度,控制冲高发展问题。

(三)建设灾害预警系统

除上述工程措施外,还应常态化治理泥石流问题,从资源保护与开发、环境保护与治理等角度,遵循《地质灾害防治条例》《水土保持法》等法律规定,进行土壤资源保护、沙石资源开发、耕地资源开发,以流域为防治单元实施综合防治[4]

此外,还应建立灾害预警系统,运用现代信息科技,对各泥石流高发地、易发地进行实时监测,在监测数据出现异常情况时,可通过监测系统提出预警信息,方便相关人员及时了解,及时采取相应措施予以处理,以降低泥石流造成的损失,甚至降低其发生的可能。

结束语:

综上所述,泥石流问题的产生属于自然地质灾害,但同样与人类社会活动不无关系。滥砍滥伐、疏于管理等,都为泥石流的形成,或多或少创造了有利条件。在人类社会飞速发展的当前,看似有众多方法治理泥石流问题,且能够达到良好的效果。但从各国每年实际统计的数据能够看出,泥石流问题仍然在世界各地“肆虐”,对地区民众的生命安全造成了严重威胁。这些无不警示人们:善待自然,在采取方法治理泥石流等环境问题的同时,更要懂得采取相应措施保护环境,以免被自然反噬,“保护”,是最好的治理方法,合理开发利用自然资源,同时予以更加可靠的保护,才能“长治久安”。

参考文献:

[1]顿都,次旦顿珠,次仁多吉. 西藏自治区琼结县白色沟泥石流形成条件及防治措施[J]. 西藏科技,2021(5):32-34.

[2]薛宝恒,钱玲玲. 云南德宏州某地泥石流形成条件及防治对策[J]. 中国建材科技,2021,30(5):186-187,93.

[3]李科,朱杰勇. 大转弯泥石流形成条件、特征及防治措施研究[J]. 中国水运(下半月),2019,19(2):253-254.

[4]张文涛,柳金峰,游勇,等. 泥石流生态防治措施治理效果评价体系初探[J]. 灾害学,2023,38(1):186-192,205.